(57)【要約】【課題】フローガイドから排気室に吹き出す蒸気圧力を均一かつ効果的に回復させることができるタービン排気装置を提供する。【解決手段】タービンロータ１を通過した蒸気流を蒸気タービンの下方に設けた復水器に導くタービン排気装置において、タービンロータ１を包囲する内ケーシング１１を内部に有し、復水器の上部に連接した排気室１０と、内ケーシング１１に連設され、タービンロータ１を通過した蒸気流が排気室１０内に放射状に吹き出すようにタービンロータ１の軸方向から半径方向に湾曲して形成されており、タービン中心軸Ｃを含む面内の断面の曲率半径が、タービン中心軸Ｃを含む垂直面内の上半部の断面での曲率半径を最小として断面位置が復水器側に向かうにつれて単調に増大するように形成されたフローガイド３０とを備える。【選択図】  図１
2006283587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンのロータを通過した蒸気流を前記蒸気タービンの下方に設けた復水器に導くタービン排気装置において、
前記蒸気タービンのロータを包囲する内ケーシングを内部に有し、前記復水器の上部に連接した排気室と、
前記内ケーシングに連設され、前記タービンロータを通過した蒸気流が前記排気室内に放射状に吹き出すように前記タービンロータの軸方向から半径方向外側に湾曲して形成されており、前記タービンロータの中心軸を含む面内の断面の曲率半径が前記中心軸を含む垂直面内の上半部の断面で最小となり断面位置が前記復水器側に向かうにつれて単調に増大するように形成されたフローガイドと
を備えたことを特徴とするタービン排気装置。
【請求項２】
蒸気タービンのロータを通過した蒸気流を前記蒸気タービンの下方に設けた復水器に導くタービン排気装置において、
前記蒸気タービンのロータを包囲する内ケーシングを内部に有し、前記復水器の上部に連接した排気室と、
前記内ケーシングに連設され、前記タービンロータを通過した蒸気流が前記排気室内に放射状に吹き出すように前記タービンロータの軸方向から半径方向外側に湾曲して形成されており、前記タービンロータの中心軸を含む面内の断面がその接線と前記中心軸がなす角度の増大に伴って曲率を小さくし、なおかつ前記タービンロータの中心軸を含む面内の断面の曲率が前記中心軸を含む垂直面内の上半部の断面で最大となり断面位置が前記復水器側に向かうにつれて単調に減少するように形成されたフローガイドと
を備えたことを特徴とするタービン排気装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のタービン排気装置において、前記フローガイドの断面の曲率が断面位置の周方向変化に対して段階的に変化することを特徴とするタービン排気装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のタービン排気装置において、前記フローガイドに対向するタービン軸方向を向く前記排気室の端壁は、前記フローガイドの最外周部が描く楕円を含む面の傾斜方向に傾斜していることを特徴とするタービン排気装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のタービン排気装置において、前記蒸気タービンは水平に配置され、かつ前記排気室が上下二分割されており、上半側ケーシングを取外すことにより前記タービンロータの上半部が露出するように構成されていることを特徴とするタービン排気装置。
【請求項６】
請求項１又は２に記載のタービン排気装置において、前記排気室の下半側にて前記フローガイドの先端部を前記復水器側にさらに延在し、この延在部によりタービン軸方向を向く前記排気室の前記フローガイドとの対向端壁との間にディフューザを形成することを特徴とするタービン排気装置。
【請求項７】
請求項６に記載のタービン排気装置において、前記フローガイドの延在部を前記内ケーシング中の蒸気流れ方向上流側に反らせ、なおかつこのフローガイドの延在部に対向し前記延在部との間にディフューザを形成する前記排気室の補強用の支持板を備えたことを特徴とするタービン排気装置。
【請求項８】
蒸気タービンのロータを通過した蒸気流を前記蒸気タービンの下方に設けた復水器に導くタービン排気装置において、
前記蒸気タービンのロータを包囲する内ケーシングを内部に有し、前記復水器の上部に連接した排気室と、
この排気室の下半側にて前記復水器側に延在した部分とタービン軸方向を向く前記排気室の前記フローガイドとの対向端壁との間にディフューザを形成するフローガイドと、
このフローガイドの前記延在部を前記内ケーシング中の蒸気流れ方向上流側に反らせ、なおかつこのフローガイドの延在部に対向し前記延在部との間にディフューザを形成する前記排気室の補強用の支持板と
を備えたことを特徴とするタービン排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気タービンのロータを通過した蒸気流を下方の復水器に導くタービン排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に蒸気タービンでは最終段落の排気圧力を低減するほど出力が増加する。このため、排気された蒸気を復水器に導いて凝縮することにより常に真空状態を保つシステム構成が採られる。典型的な蒸気タービンは回転軸が水平となるように設置され、復水器は蒸気タービンの下方に配置される。タービン段落と復水器は排気室によって結ばれる。排気室はタービン段落を包む内ケーシングを内包するように設けられ、その外壁は復水器の外壁に接合される。タービン段落を通過した蒸気は内ケーシングから排気室に吹き出して復水器に導かれる。このとき、内ケーシングにはフローガイドが設けられ、フローガイドによりディフューザ流路が形成される。これにより、タービン段落直後の圧力が復水器よりも低く保たれて高い出力が確保される。
【０００３】
この種のタービン排気装置では、タービン建屋等も含めたスペースの制約からタービン軸より上半部ではタービン段落から排気室外壁までのスパンが短い場合が多い。そのため、フローガイドを通過した蒸気の通路を確保すべく、フローガイドの対応部分（上半部分）を短縮して排気室外壁（特に天井部）とフローガイドとの隙間を拡大する構造が多く見られる（特許文献１等参照）。一方、比較的スペースに余裕が生じる回転軸の軸心から下側部分のフローガイドを上半部に対して積極的に長く形成したフローガイドもある（特許文献２等参照）。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５５１８３６６号明細書
【特許文献２】特開平１１−２００８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の記載技術のように、他の部材との位置関係の制約でフローガイド上半部を短くカットするのでは、フローガイド上半部においては湾曲部分が大きく除去されて直管形状に近くなってしまい、流路断面積がほとんど拡大しない。そのため、フローガイド上半部ではディフューザ流路の本来の機能である圧力回復作用が十分に得られない。また、通常、フローガイドは排気室の天井に比較的近い位置に設けられるが、この場合、フローガイドから吹き出す流れの流量には周方向に差が生じる。このことから、両特許文献の記載技術のように、軸方向断面形状の変化を考慮せずに単にフローガイドの上半部と下半部の長さに差をつけると、フローガイドから排気室内に吹き出す蒸気圧力が不均一になってしまう。
【０００６】
本発明の目的は、フローガイドから排気室に吹き出す蒸気圧力を均一かつ効果的に回復させることができるタービン排気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、フローガイド断面の曲率を周方向に変化させる。例えばフローガイドの断面の曲率半径を上半部中心で最小に、下半部中心で最大にとり、上半部中心から下半部中心にかけて単調に増大させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、タービン段落環帯からの吹き出し位置によらず一様な圧力回復作用を得ることができる。そして、各位置での圧力回復を最大値に近付けた設計が可能となるため、タービン排気装置全体の圧力回復作用を向上させることができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係るタービン排気装置の軸方向に沿った垂直断面を表す断面図である。
図１に示した本発明のタービン排気装置は、蒸気タービン（タービンロータ１）を通過した蒸気流を蒸気タービン１の下方に設けた復水器（図示せず）に導くもので、主な構成要素として排気室１０とフローガイド３０を備えている。本実施の形態において、タービンロータ１は水平に配置されている。
【００１０】
排気室１０は、タービンロータ１を包囲する内ケーシング１１を内包している。内ケーシング１１の内周側には環状の蒸気流路１２が形成されている。排気室１０の外壁１３には蒸気流入管１４が設けられている。蒸気流入管１３から流れ込んだ蒸気は蒸気流入管１３の途中に設けた分配室１５を介して蒸気流路１２に流入する。図示した蒸気流路１２内における蒸気の流通方向は図１中の右方向である。蒸気流路１２内には、各段落の静翼２が固定的に設けられている。また蒸気流路１２内において、各段落の静翼２の（蒸気流路１２内における）蒸気流通方向下流側（図１中の右側、以下単に下流側という）には、タービンロータ１の各段落の動翼３が配置される。
【００１１】
タービンロータ１は軸受４により支持されている。この軸受４は蒸気流路内部ケーシング１１の端部に蒸気流路１２の内周側に連続するように設けたベアリングコーン（コーン）２０及び隔壁２１により区画された領域内に配設されている。それに対し、先のフローガイド３０はベアリングコーン２０の外周側を覆うようにして蒸気流路１２の外周部に連接して設けられている。フローガイド３０及びベアリングコーン２０により形成された拡径する環状の流路は蒸気流路１２に連続する。このフローガイド３０及びベアリングコーン２０で画定された環状の流路を環帯と呼ぶ。
【００１２】
図２及び図３に示すように、上記構成の排気室外壁１３はタービンロータ１の回転軸（タービン軸）５の高さ付近で上下二分割されており、上側のものを上半側ケーシング１６、下側のものを下半側ケーシング１７とする。また排気室外壁１３のみならず内ケーシング１１や蒸気流路１２、ベアリングコーン２０、フローガイド３０等もケーシング１７，１８とともに上下に二分割される。すなわち上半側ケーシング１６が取外されるとタービンロータ１の上半部が露出するようになっており、メンテナンス等に配慮されている。下半側ケーシング１７は復水器の上部に連接される。下半側ケーシング１７の下方は開口しており、この開口部を介してタービンロータ１で膨張仕事をした後の蒸気が下方の復水器に導入される。
【００１３】
なお図３に示すたように、下半側ケーシング１７には支持板１８，１９が設けられている。支持板１８，１９は復水器により作られた真空状態と大気との圧力差により排気室外壁１３に作用する加重を受けて排気室１０を補強するとともに、内ケーシング１１を支持する役割を果たす。支持板１８はタービンロータ１の軸線に直交する面に沿って、支持板１９はタービンロータ１の軸線に平行な垂直面に沿ってそれぞれ下半側ケーシング１７内に架け渡されており、支持板１８，１９は互いに直交している（図３参照）。
【００１４】
上記構成の本実施の形態のタービン排気装置における最大の特徴は、上記した環帯から排気室１０内に吹き出す放射状の蒸気の流れが全周に亘って同程度に圧力回復するようにフローガイド３０の形状に配慮した点にある。
【００１５】
図４はフローガイドの形状と蒸気の流れとの関係を表す模式図である。図４（ａ）は図４（ｂ）と、図４（ｃ）は図４（ｄ）と同一の流れを表しており、図４（ａ）及び図４（ｃ）にはタービンロータ１の軸方向から見た環帯内の流れの模式図が、図４（ｂ）及び図４（ｄ）にはタービン軸を含む垂直断面で見た環帯内の流れの模式図が示されている。図４（ａ）〜図４（ｄ）において、先の各図と同じ部分に相当する部分については同符号を付して説明を省略する。
【００１６】
フローガイド３０の形状設定の原理には電気力学における解析手法として知られる鏡像法を用いている。蒸気タービンの最終段落を通過した流れは、初めタービンロータ１の軸方向に流れて対向面（排気室１０の軸方向端壁）により妨げられ、ベアリングコーン２０やフローガイド３０にガイドされて転向し半径方向に放射状に広がる。
【００１７】
図４（ａ）及び図４（ｃ）から分かるように、タービン軸方向から見ると、蒸気流路１２から吹き出してフローガイド３０内を流れる蒸気は半径方向に沿って放射状に流れる。鏡像法では、天井（排気室外壁１３の上面）１３ａを挟んで実際の流れ（天井１３ａの下側に示した流れ）と線対称の関係にある虚の流れ（天井１３ａの上側に示した流れ）を仮想する。
【００１８】
蒸気流路１２から天井１３ａまでの距離が十分にあれば虚実二つの流れの干渉は小さくなる。そのため、蒸気流路１２から天井１３ａまでの距離を十分にとることができれば流れの吹き出し中心線Ｆがタービンロータ１の中心軸Ｃに近付き（中心軸Ｃに対する吹き出し中心線Ｆのオフセット距離δが小さくなり）、実際の流れは中心軸Ｃを中心とする軸対称流れに近似する（図４（ａ）及び図４（ｂ）参照）。
【００１９】
しかしながら、現実にはタービン建屋等との設計の関係上、蒸気流路１２から天井１３ａまでの距離を十分に確保することは困難である。蒸気流路１２が天井１３ａに近付くと、フローガイド３０から天井方向（上方向）に向かう流れが妨げられ、それだけ下向きの流れが増加する。そのため、流れの吹き出し中心線Ｆは中心軸Ｃよりも距離δだけ天井１３ａ側に偏心する（図４（ｃ）及び図４（ｄ）参照）。排気室１０の側壁の影響が及ぶとオフセット距離δはさらに増加する。
【００２０】
本願発明者等は上記のことに勘案し、中心軸Ｃから吹き出し中心線Ｆがオフセットしても、吹き出し中心線Ｆを中心に放射状に広がる各方向への流れ（周方向各所に向かう径方向流れのそれぞれ）を相似形に整流し、各方向への流れを同じように圧力回復させることに想到した。本発明では、これをフローガイド３０の形状により実現する。
【００２１】
フローガイド３０は、内ケーシング１１に連設され、タービンロータ１を通過した蒸気流が排気室１０内に放射状に吹き出すように、吹き出し中心Ｆを含む面内の断面の形状がタービン軸方向から半径方向に湾曲した円弧状に形成されている。このフローガイド３０はまた、吹き出し中心線Ｆを含む面内の断面の曲率半径Ｒが、上半部中心の断面の曲率半径Ｒ１を最小として断面位置が復水器側に向かうにつれて単調に増大するように形成されている。曲率で言えば、最小曲率半径Ｒ１の断面の曲率が最大値であり、そこから断面位置が周方向に移動するにつれて曲率が単調に減少し、最大曲率半径Ｒ２の下半部中心の断面において曲率が最小値となる。なお、タービン中心軸Ｃを含む面内の断面で見た場合、フローガイド３０は、タービン中心軸Ｃを含む面内の断面（上半部中心断面）の曲率半径が上半部中心の断面の曲率半径を最小（曲率は最大）として断面位置が復水器側に向かうにつれて単調に増大（曲率は減少）するように形成されている。
【００２２】
上記を踏まえ、フローガイド３０の形状を決定するにはまず、蒸気流路１２から排気室１０の天井部１３ａまでの距離から吹き出し中心線Ｆを割り出す。そして、吹き出し中心線Ｆを中心に放射状に広がる流れがそれぞれ相似形をなすように、吹き出し中心線Ｆを軸に回転する面内において吹き出し中心線Ｆからフローガイド３０の最外周部までの距離Ｌに比例させてフローガイド３０の断面の曲率半径Ｒを設定する。
【００２３】
図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示したように、吹き出し中心線Ｆが中心軸Ｃの上側に偏心した場合、吹き出し中心線Ｆからフローガイド３０の最外周部までの距離Ｌは、上半部中心で最小（Ｌ１）、下半部中心で最大（Ｌ２）となる。距離Ｌの測定方向を吹き出し中心線Ｆを中心に変化させると、測定方向が上半部中心から下半部中心に向かうにつれて単調に増大する。この距離Ｌの変化に比例させて軸方向断面で見たフローガイド３０の曲率半径Ｒを変化させ、吹き出し中心線Ｆを含む各面内で流れの断面の相似性を保つ。具体的には、吹き出し中心線Ｆを含む各断面におけるフローガイド３０の曲率半径Ｒは、距離Ｌと同様に上半部中心で最小（Ｒ１）、下半部中心で最大（Ｒ２）であり、距離Ｌの増減に比例して単調に増減する。なお、蒸気流路１２が排気室１０の天井１３ａに近付く程、フローガイド３０の上半部中心断面の曲率半径Ｒ１は下半部中心断面の曲率半径Ｒ２に対して小さくなる。
【００２４】
なお、上記ではフローガイド３０とともに環状の流路を形成するベアリングコーン２０の形状を特に考慮に入れていないが、ベアリングコーン２０を考慮しても解析結果に大差は生じないことが確認されている。
【００２５】
フローガイド３０の平面展開図を図５及び図６に示す。これらの図において先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
先に説明したフローガイド３０を製作する一つの方法は、フローガイド３０を複数の部分３０ａに区分し、この部分３０ａを平板で形成して図５の状態とする。そして、各部分３０ａを設定の曲率半径を持つように円弧状に曲成し、隣接するもの同士を溶接等の手段により接合する。このとき、各部分３０ａの４つの角の角度（角度α，β等）や辺の長さ（長さｌ１，ｌ２等）を隣接する部分３０ａとの間で調整し、目的とする曲率変化、半径方向の長さを得る。このようにフローガイド３０を製作した場合、曲率半径Ｒは周方向変化に対して段階的に変化する。勿論、図５及び図６のものに限らず種々の制作方法が考えられ、例えばプレス加工等の機械加工や鋳造により曲率半径Ｒが周方向変化に対して連続的に変化するように精密な三次元局面を形成することも可能であり、本発明の原理に基づく限りにおいては、そのようにフローガイド３０を製作することがより好ましい。
【００２６】
また、上記のようにして吹き出し中心線Ｆを含む各断面内でのフローガイド３０の曲率半径Ｒが定まると、フローガイド３０のタービン軸方向の寸法も自ずと定まる。したがって、吹き出し中心線Ｆを含む各面内における蒸気の流路を厳密に相似関係に保つ場合、フローガイド３０に対向してタービン軸方向を向いた排気室１０の内壁面（端壁）１３ｂの軸方向位置とその形状も定まる。吹き出し中心線Ｆを含む各断面においてフローガイド３０との面間距離が曲率半径Ｒ（又は距離Ｌ）に比例して変化するように端壁１３ｂのタービン軸方向位置と形状とを定めれば、流れの相似性をより効果的に確保することができる。
【００２７】
しかし、上半側ケーシング１６及び下半側ケーシング１７は容器壁となる箱型形状に製缶したものであり、端壁１３ｂを複雑な三次元曲面に成形することは制作上現実的ではない。排気室１０の端壁１３ｂの形状に関しては、適当な自由度を持たせて平面的に形成する方が現実的であり、フローガイド３０までの距離が全体として適度に設定されていれば足りる。この場合、製作容易性を重視するなら図７に示したように端壁１３ｂを垂直にしても良いし、製作容易性を確保しつつ流れの相似性をより良く実現するなら、図１に示したようにフローガイド３０の最外周部が描く楕円を含む面の傾斜に合わせて端壁１３ｂを傾斜させることが好ましい。
【００２８】
図８及び図９は本実施の形態に係るタービン排気装置の要部をタービン軸方向から投影して表した概念図である。これらの図において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
図８はフローガイド３０を比較的狭い範囲にのみ設けた場合であり、主に半径方向の流れに対して圧力回復が得られる。図９はフローガイド３０を下方に延長し、半径方向の流れにだけでなく方向が変わり下方に向かう流れに対しても圧力回復を得ることを意図している。図１０のようにフローガイド３０の下半側が上半側に対してより長くなるようにするには、例えば周方向角度θの変化に対する曲率の変化率を大きくし、吹き出し中心線Ｆからフローガイド３０の最外周部までの距離Ｌ（θ）の変化率も大きくすれば良い。図１０の構成は、例えば中心軸Ｃと吹き出し中心線Ｆとの距離δが大きく上向きの流量に対して下向きの流量が大きい場合に特に有効である。
【００２９】
次に上記構成の本実施の形態のタービン排気装置の動作及び作用を説明する。
蒸気流入管１４から流入した蒸気は、分配室１５で周方向に分配されて蒸気流路１２に導かれる。内ケーシング１１の内周側の蒸気流路１２を通過した蒸気は環帯から排気室１０に吹き出す。排気室１０に吹き出すことにより流路断面積が拡大されるため、蒸気は減速しつつ下方に転向して復水器に導かれる。
【００３０】
ここで、一般的な構成のフローガイドを有するタービン排気装置の軸方向に沿った垂直断面図を本発明に対する比較例として図１０に示す。なお、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
前述したように、タービン建屋等も含めたスペースの制約からタービン軸５より上半部ではタービン段落から排気室天井１３ａまでのスパンが短い場合が多い。そのため、図１０ではフローガイド３０’を通過した蒸気の通路を確保すべく、フローガイド３０’の上半部分を短縮して排気室天井１３ａとフローガイド３０’との隙間を拡大している。
【００３１】
しかしながら、フローガイド３０’の断面はタービン中心軸を含むどの面内でも同じ曲率半径Ｒ０である。このようなフローガイド３０’を用いた場合、排気室天井１３ａ等との位置関係の制約でその上半部を短くカットしてしまうと、フローガイド３０’の上半部においては湾曲部分が大きく除去されて直管形状に近くなってしまい、流路断面積がほとんど拡大しない。そのため、フローガイド３０’の上半部では圧力回復作用が十分に得られない。また、蒸気流路１２が排気室天井１３ａに近付くと、前述した通り、フローガイド３０’から排気室１０に流れ込む蒸気流量には周方向に差が生じる。このことから、図１０のように軸方向断面におけるフローガイド３０’の曲率半径Ｒの周方向変化を考慮せずにフローガイド３０’の上半部と下半部の長さに差をつけると、蒸気流量と圧力回復性能の周方向変化が不一致となり、フローガイド３０’から排気室１０内に吹き出す蒸気圧力が不均一になってしまう。
【００３２】
それに対し、本実施の形態では、前述したようにタービン中心軸Ｃからの吹き出し中心線Ｆの偏心距離δに応じ、吹き出し中心線Ｆを含むどの面内でも断面形状が相似形をなすようにフローガイド３０が構成されている。これにより、フローガイド３０から排気室１０に吹き出す蒸気の流れを全周に亘って相似形に形成することができ、蒸気圧力を均一かつ効果的に回復させることができる。勿論、前述したようにフローガイド３０の形状に合わせて蒸気の流路断面が周方向に相似形をなすように排気室外壁１３（特に端壁１３ｂ）を設計すれば、より蒸気圧力を均一かつ効果的に回復させることができる。
【００３３】
図１１は本発明の第２の実施の形態に係るタービン排気装置の要部断面を表す概念図である。この図において、先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
第１の実施の形態ではフローガイド３０の断面を曲率半径Ｒの円弧形状としていたが、必ずしも円弧形状である必要はない。本実施の形態では、フローガイド３０Ａの断面の曲率を半径方向位置（吹き出し中心線Ｆからの距離）によっても変化させている。フローガイド３０Ａの断面は全周に亘って概ね相似形をなしている。内ケーシング１１との接続部分の断面の接線がタービン軸線となす角度（始まり角）φ０を決め、フローガイド３０Ａの断面上のある接点でフローガイド断面に接する接線とタービン軸線とがなす角度φ、及びそのフローガイド断面を含む面の周方向の角度（断面の周方向位置）θをパラメータとするフローガイド断面上の点における曲率半径Ｒ（θ，φ）を与えることで、よりフローガイド３０Ａ内の蒸気の流れを最適化することができる。
【００３４】
具体的には、本実施の形態におけるフローガイド３０Ａは、蒸気の吹き出し中心線を含む面内の断面が角度φの増大に伴って曲率を小さくし、なおかつ蒸気の吹き出し中心線を含む垂直面内の上半部の断面での曲率を最大として断面位置が復水器側に向かうにつれて単調にほぼ相似的に減少するように形成されている。つまり、フローガイド断面上のある点における局部的な曲率半径Ｒ（θ，φ）は、同一の角度φを与えたとき上半部中心での断面で最小（曲率は最大）、下半部中心での断面で最大値（曲率は最小）となり、断面位置が復水器側に周方向移動するにつれて（角度θの変化につれて）単調に増加する（曲率は単調に減少する）。なお、タービン中心軸Ｃを含む面内の断面で見た場合、フローガイド３０Ａは、タービンロータ１の中心軸を含む面内の断面がその接線と中心軸がなす角度の増大に伴って曲率を小さくし、なおかつタービンロータ１の中心軸を含む面内の断面の曲率が中心軸を含む垂直面内の上半部の断面で最大となり断面位置が復水器側に向かうにつれて単調に減少するように形成されている。
【００３５】
その他の点については第１の実施の形態と同様であり、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに上記のように蒸気の流れをより最適にすることができる。
【００３６】
図１２は本発明の第３の実施の形態に係るタービン排気装置の軸方向に沿った垂直断面を表す断面図である。この図において先の各図と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
本実施の形態は、フローガイド３０から復水器側への蒸気の流れの圧力を回復させるディフューザ流路を設け、より高い蒸気圧力回復能力を確保した実施の形態である。
【００３７】
本実施の形態においては、排気室１０の下半側にてフローガイド３０Ｂの先端部を復水器側にさらに延在し、この延在部３０Ｂａとタービン軸方向を向く排気室１０のフローガイド３０Ｂとの対向端壁１３ｂとの間にディフューザを形成する。さらに、延在部３０Ｂａは内ケーシング１１中の蒸気流れ方向上流側（図１２中の左側）に反らせてあり、なおかつフローガイド延在部３０Ｂａに対向し延在部３０Ｂａとの間にディフューザを形成するように上記支持板１８は延在部３０Ｂａと同じ方向に傾斜させてある。その他の構成は第１の実施の形態と同様である。
【００３８】
上半部でフローガイド３０Ｂを通過した流れの多くは、フローガイド３０Ｂの背後（図１２中の左側）に回り込んで下方に向かい、フローガイド３０Ｂと支持板１８の間のディフューザ流路を通過して圧力を回復する。さらに、フローガイド３０Ｂの延在部３０Ｂａを吹き出し方向と逆方向に反らせることによって、環帯の下半から吹き出した流れがフローガイド３０Ｂと排気室端壁１３ｂとの間のディフューザ流路を通過する。これにより、図１に示した第１の実施の形態に比しても、上半側又は下半側から噴出したそれぞれの流れに対してより高い圧力回復作用を確保することができる。
【００３９】
なお、本実施の形態においては断面が直線状の支持板１８を用いた例を説明したが、図１３に示したように支持板１８をフローガイド延在部３０Ｂａの反り方向に折り曲げる構成としても良い。勿論、折り曲げるのではなく湾曲させても良い。これらの場合も同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態は、第２の実施の形態のようなフローガイド３０Ａを持つタービン排気装置にも適用可能であることは言うまでもない。また、本実施の形態は、図１０に示した一般的なタービン排気装置に適用しても蒸気圧力回復の効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るタービン排気装置の軸方向に沿った垂直断面を表す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るタービン排気装置の排気室の鳥瞰図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るタービン排気装置の下半側ケーシングの排気室の鳥瞰図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るタービン排気装置に備えられたフローガイドの形状と蒸気の流れとの関係を表す模式図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るタービン排気装置に備えられたフローガイドの平面展開図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るタービン排気装置に備えられたフローガイドの平面展開図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るタービン排気装置の軸方向に沿った垂直断面を表す断面図であって、排気室の他の構成例を表す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るタービン排気装置の要部をタービン軸方向から投影して表した概念図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係るタービン排気装置の要部をタービン軸方向から投影して表した概念図である。
【図１０】一般的な構成のフローガイドを有するタービン排気装置の軸方向に沿った垂直断面図を本発明に対する比較例として表した図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るタービン排気装置の要部断面を表す概念図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係るタービン排気装置の軸方向に沿った垂直断面を表す断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係るタービン排気装置の他の構成例の軸方向に沿った垂直断面を表す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１        タービンロータ
１０      排気室
１１      内ケーシング
１３ｂ    端壁
１６      上半側ケーシング
１７      下半側ケーシング
１８      支持板
３０      フローガイド
３０Ａ    フローガイド
３０Ｂ    フローガイド
３０Ｂａ  延在部
Ｆ        吹き出し中心線
Ｒ        曲率半径
【図１】
2006283587.tif 000003
【図２】
2006283587.tif 000004
【図３】
2006283587.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006283587.tif 000007
【図６】
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【図７】
2006283587.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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